CN220201848U - 一种无废水排放的碳五精脱硫的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无废水排放的碳五精脱硫的装置，包括脱硫液膜接触器、脱硫分离罐、脱硫剂罐、聚结分离器、吸附脱硫罐，所述脱硫液膜接触器通过对接法兰安装在所述脱硫分离罐上，所述脱硫液膜接触器顶部的碳五进口连接碳五进料管，所述脱硫剂罐连接有脱硫剂计量泵，所述脱硫剂计量泵通过脱硫剂管连接所述碳五进料管，所述脱硫分离罐顶部的碳五出口连接脱硫后碳五管，所述脱硫后碳五管另一端连接所述聚结分离器顶部的碳五进口，所述聚结分离器底部废液口连接废液管，所述聚结分离器上侧部的碳五出口连接分离后碳五管，所述分离后碳五管另一端连接所述吸附脱硫罐下侧部的碳五进口，所述吸附脱硫罐顶部的碳五出口连接产品碳五管。

Description

一种无废水排放的碳五精脱硫的装置

技术领域

本实用新型涉及碳五精脱硫的技术领域，具体来说，涉及一种无废水排放的碳五精脱硫的装置。

背景技术

目前裂解碳五主要为石油化工企业大乙烯装置的副产品。裂解碳五是一种重要的化工原料，国内裂解碳五主要作为生产加氢树脂，异戊橡胶，SIS、PDCPD、环烯共聚物、不饱和聚酯树脂和石油树脂等精细化工产品的原料。

由于乙烯裂解装置对原料硫含量的控制不是很严格，导致裂解碳五硫含量波动较大，有的裂解碳五总硫含量在30μg/g左右，有的则高达200μg/g。裂解碳五中含有20%左右的异戊二烯，如果用作高端的碳五石油树脂、异戊橡胶或SIS的原料，则要求异戊二烯总硫不超过5μg/g。

裂解碳五中硫化物的60-80%为二硫化碳，由于二硫化碳与异戊二烯沸点非常接近，碳五分离装置得到的聚合级异戊二烯中硫化物的99%以上为二硫化碳，而二硫化碳采用常规的胺液抽提、碱液抽提技术几乎没有脱除效果。目前比较成熟的技术包括加氢脱硫法和特殊吸附剂脱硫法，但前者装置投资较大，脱硫成本较高，优点是硫形态适应性广、脱硫精度高；后者装置投资相对小一些，但特殊吸附剂硫容较小，需要定期再生，特殊吸附剂再生操作繁琐，增加了脱硫成本。

专利号为201310232997.9的专利公布了一种脱除裂碳五总硫的装置和方法，包括聚结脱水器、脱硫剂输入泵、混合器、预反应器、液膜脱硫反应器、液膜水洗接触器和产品聚结器等。所述的一种裂解碳五脱硫剂组合物，该脱硫剂组合物与脱水碳五体积比为0.01-0.5%，在所述预反应器中反应时间为10-50分钟，碳五在预反应器中脱硫后再经过液膜脱硫反应器再次脱硫，进入液膜脱硫分离罐与脱硫剂、脱硫反应产物沉降分离，脱硫后碳五再经过液膜水洗接触器水洗除去夹带的脱硫剂和脱硫反应产物，并在水洗分离罐沉降分离，水洗后碳五最后经过产品聚结器脱水。从其专利文件实施例可以得出，当碳五总硫大于100μg/g时，脱硫剂添加量较大，且产品碳五总硫不能保证小于10μg/g。此外，该技术工艺流程较长，设备较多，同时有大量含硫废水排放。

专利号为201820505472.6的专利公开了一种碳五精脱硫的装置，碳五经过液膜接触器及循环脱硫剂抽提，抽提脱硫后碳五再经过固体脱水剂脱水，最后再经过吸附精脱硫剂精脱硫。该专利适用于含多种形态硫的碳五原料，但需要氢氧化钠、固体氢氧化钾等吸附脱水剂除水，有废碱液排放，而且固体吸附精脱硫剂硫容较小，精脱硫剂消耗较大，脱硫成本较高。

专利号为201910210960.3的专利公开了一种异戊二烯精脱硫的装置及方法，含二硫化碳的异戊二烯物料与精脱硫剂在脱硫反应器内充分接触并反应，未反应精脱硫剂及脱硫产物与异戊二烯形成悬浊液，注入微量除盐水进入蒸馏塔蒸馏分离异戊二烯和含硫含精脱硫剂废水。该专利蒸馏精脱硫步骤能耗较高，增加了碳五脱硫成本。

专利号为202320430590.6的专利公开了一种裂解碳五精脱硫装置，采用一级液膜接触器碱洗脱除碳五中的硫醇和硫化氢，再采用专有碳五脱硫剂在一级液膜接触器内脱除二硫化碳和羰基硫，再经过水洗脱除夹带的脱硫剂和脱硫产物。该专利适用于含硫化氢、硫醇、二硫化碳和羰基硫的碳五，但有大量含硫废水排放。

根据调研，有些厂内无废水处理设施，或者现有废水处理设施无法处理碳五脱硫排放的含硫废水，制约了上述碳五脱硫技术的应用和推广。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种无废水排放的碳五精脱硫的装置，能够解决上述问题。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种无废水排放的碳五精脱硫的装置，包括脱硫液膜接触器、脱硫分离罐、脱硫剂罐、聚结分离器、吸附脱硫罐，所述脱硫液膜接触器通过对接法兰安装在所述脱硫分离罐上，所述聚结分离器内安装有聚结滤芯，所述吸附脱硫罐内装填有吸附剂，所述脱硫液膜接触器顶部的碳五进口连接碳五进料管，所述脱硫剂罐连接有脱硫剂计量泵，所述脱硫剂计量泵通过脱硫剂管连接所述碳五进料管，所述脱硫分离罐顶部的碳五出口连接脱硫后碳五管，所述脱硫后碳五管另一端连接所述聚结分离器顶部的碳五进口，所述聚结分离器底部废液口连接废液管，所述聚结分离器上侧部的碳五出口连接分离后碳五管，所述分离后碳五管另一端连接所述吸附脱硫罐下侧部的碳五进口，所述吸附脱硫罐顶部的碳五出口连接产品碳五管。

进一步的，所述脱硫液膜接触器中安装有液膜接触器液膜内芯，所述液膜接触器液膜内芯包括内套筒，所述内套筒顶部设有孔板，所述孔板上设有若干纤维束吊孔，所述纤维束吊孔处设有纤维束吊钩横销，纤维束吊钩挂于所述纤维束吊钩横销上，所述纤维束吊钩底部挂有纤维束。

进一步的，所述聚结滤芯聚结分离结构为不锈钢丝网和改性高分子纤维混编而成的多层亲水滤网，不锈钢丝直径0.01-0.02mm，亲水角不大于5度，高分子纤维为改性聚四氟乙烯或聚苯硫醚纤维材料，高分子纤维直径0.01-0.02mm。

进一步的，所述吸附剂为活性炭，活性炭比表面积不小于1000m²/g，活性炭的碘吸附值在800mg/g以上。

本实用新型的有益效果：本申请的无废水排放的碳五精脱硫的装置，含硫碳五先采用专有碳五脱硫剂在液膜接触器脱除二硫化碳，生成分子量较大的二硫代有机化合物，脱硫产物及未反应的脱硫剂与碳五形成悬浊液，再经过聚结分离器脱除大部分脱硫产物及脱硫剂，最后经过固体吸附剂吸附脱除脱硫产物，产品碳五总硫含量可控制在5μg/g以下，工艺简短，装置投资小，碳五脱硫成本低，无含硫废水排放，解决了含硫废水难处理的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是根据本实用新型实施例所述的一种无废水排放的碳五精脱硫的装置的结构流程示意图；

图2是根据本实用新型实施例所述的一种无废水排放的碳五精脱硫的装置的液膜接触器液膜内芯的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例所述的一种无废水排放的碳五精脱硫的装置的液膜接触器液膜内芯孔板的结构示意图。

图中：1、脱硫液膜接触器；2、脱硫分离罐；3、脱硫剂罐；4、脱硫剂计量泵；5、聚结分离器；6、聚结滤芯；7、吸附脱硫罐；8、吸附剂；9、液膜接触器液膜内芯；10、内套筒；11、孔板；12、纤维束吊孔；13、纤维束吊钩横销；14、纤维束吊钩；15、纤维束；21、碳五进料管；22、脱硫后碳五管；23、分离后碳五管；24、产品碳五管；25、脱硫剂管；26、废液管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，本实用新型实施例所述的一种无废水排放的碳五精脱硫的装置，包括脱硫液膜接触器1、脱硫分离罐2、脱硫剂罐3、聚结分离器5、吸附脱硫罐7，所述脱硫液膜接触器1通过对接法兰安装在所述脱硫分离罐2上，所述聚结分离器5内安装有聚结滤芯6，所述吸附脱硫罐7内装填有吸附剂8，所述脱硫液膜接触器1顶部的碳五进口连接碳五进料管21，所述脱硫剂罐3连接有脱硫剂计量泵4，所述脱硫剂计量泵4通过脱硫剂管25连接所述碳五进料管21，所述脱硫分离罐2顶部的碳五出口连接脱硫后碳五管22，所述脱硫后碳五管22另一端连接所述聚结分离器5顶部的碳五进口，所述聚结分离器5底部废液口连接废液管26，所述聚结分离器5上侧部的碳五出口连接分离后碳五管23，所述分离后碳五管23另一端连接所述吸附脱硫罐7下侧部的碳五进口，所述吸附脱硫罐7顶部的碳五出口连接产品碳五管24。

在本实用新型中的一个具体实施例中，所述脱硫液膜接触器1中安装有液膜接触器液膜内芯9，所述液膜接触器液膜内芯9包括内套筒10，所述内套筒10顶部设有孔板11，所述孔板11上设有若干纤维束吊孔12，所述纤维束吊孔12处设有纤维束吊钩横销13，纤维束吊钩14挂于所述纤维束吊钩横销13上，所述纤维束吊钩14底部挂有纤维束15。

在本实用新型中的一个具体实施例中，所述聚结滤芯6聚结分离结构为不锈钢丝网和改性高分子纤维混编而成的多层亲水滤网，不锈钢丝直径0.01-0.02mm，亲水角不大于5度，高分子纤维为改性聚四氟乙烯或聚苯硫醚纤维材料，高分子纤维直径0.01-0.02mm。

在本实用新型中的一个具体实施例中，所述吸附剂8为活性炭，活性炭比表面积不小于1000m²/g，活性炭的碘吸附值在800mg/g以上。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

本装置所使用的脱硫剂为一种复配有机溶剂，包括伯胺、仲胺、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂，伯胺为一乙醇胺、二甘醇胺、乙二胺等中的一种或几种，仲胺为二乙醇胺、二异乙醇胺、N-单甲基乙醇胺等中的一种或几种，非离子型表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、仲辛醇聚氧乙烯醚、椰油酸二乙醇酰胺等中的一种或几种，两性表面活性剂为十四烷基甜菜碱和氧化叔铵OB-2配伍使用，伯胺比例为40-70%，仲胺比例为20-50%，非离子型表面活性剂比例为3-7%，两性表面活性剂比例为2-5%，十四烷基甜菜碱和氧化叔铵OB-2最佳比例为1:1~2:1。

本装置在使用时，通过以下步骤流程完成脱硫：

（1）含硫碳五通过脱硫剂计量泵4连续添加设计量的脱硫剂后进入脱硫液膜接触器1，脱硫剂为极性液体，在脱硫液膜接触器1内大量极细的亲水改性纤维丝表面延展形成数微米厚的脱硫剂液膜，碳五均匀分散于大量的纤维丝之间形成数十微米厚油膜，两相以液膜形式充分接触，两相内可反应物质的接触机会显著提高并充分反应，碳五中的二硫化碳与脱硫剂反应生成分子量在200以上的二硫代有机化合物，脱硫产物及未反应的脱硫剂与碳五形成悬浊液。该过程处理后碳五中99%以上的二硫化碳反应转化为二硫代有机化合物。

（2）碳五悬浊液进入聚结分离器5，碳五悬浊液流经多层亲水丝网的聚结滤芯6时，极性的脱硫产物及脱硫剂微小液滴聚结长大，由于极性差及重量作用与碳五沉降分离，直径10μm以上的液滴脱除率可达到98%以上。

（3）脱硫及聚结分离后碳五自下而上流经吸附脱硫罐7，碳五中残留的较大分子脱硫产物及脱硫剂很容易吸附在固体吸附剂微孔内，从而实现碳五精脱硫硫及除杂质的目的。

经过上述三步处理后，产品碳五总硫含量可控制在5μg/g以下。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种无废水排放的碳五精脱硫的装置，包括脱硫液膜接触器（1）、脱硫分离罐（2）、脱硫剂罐（3）、聚结分离器（5）、吸附脱硫罐（7），其特征在于：所述脱硫液膜接触器（1）通过对接法兰安装在所述脱硫分离罐（2）上，所述聚结分离器（5）内安装有聚结滤芯（6），所述吸附脱硫罐（7）内装填有吸附剂（8），所述脱硫液膜接触器（1）顶部的碳五进口连接碳五进料管（21），所述脱硫剂罐（3）连接有脱硫剂计量泵（4），所述脱硫剂计量泵（4）通过脱硫剂管（25）连接所述碳五进料管（21），所述脱硫分离罐（2）顶部的碳五出口连接脱硫后碳五管（22），所述脱硫后碳五管（22）另一端连接所述聚结分离器（5）顶部的碳五进口，所述聚结分离器（5）底部废液口连接废液管（26），所述聚结分离器（5）上侧部的碳五出口连接分离后碳五管（23），所述分离后碳五管（23）另一端连接所述吸附脱硫罐（7）下侧部的碳五进口，所述吸附脱硫罐（7）顶部的碳五出口连接产品碳五管（24）。

2.根据权利要求1所述的一种无废水排放的碳五精脱硫的装置，其特征在于：所述脱硫液膜接触器（1）中安装有液膜接触器液膜内芯（9），所述液膜接触器液膜内芯（9）包括内套筒（10），所述内套筒（10）顶部设有孔板（11），所述孔板（11）上设有若干纤维束吊孔（12），所述纤维束吊孔（12）处设有纤维束吊钩横销（13），纤维束吊钩（14）挂于所述纤维束吊钩横销（13）上，所述纤维束吊钩（14）底部挂有纤维束（15）。

3.根据权利要求1所述的一种无废水排放的碳五精脱硫的装置，其特征在于：所述聚结滤芯（6）聚结分离结构为不锈钢丝网和改性高分子纤维混编而成的多层亲水滤网，不锈钢丝直径0.01-0.02mm，亲水角不大于5度，高分子纤维为改性聚四氟乙烯或聚苯硫醚纤维材料，高分子纤维直径0.01-0.02mm。

4.根据权利要求1所述的一种无废水排放的碳五精脱硫的装置，其特征在于：所述吸附剂（8）为活性炭，活性炭比表面积不小于1000m²/g，活性炭的碘吸附值在800mg/g以上。